以箱式產(chǎn)品為主導(dǎo)產(chǎn)品的企業(yè)，對(duì)產(chǎn)品表面噴塑的加工需求不斷增加。噴塑烘箱根據(jù)多種規(guī)格和各種箱式產(chǎn)品的特點(diǎn)，采用相同的噴涂方法和噴涂工藝路線，會(huì)浪費(fèi)油漆，降低效率，提高生產(chǎn)成本。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，操作系統(tǒng)的功能模塊為不同工件的應(yīng)用功能提供不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法，以滿足不同工況的要求。研究表明，利用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行噴涂，噴塑烘箱可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的路徑規(guī)劃和軌跡控制，進(jìn)一步提高箱體產(chǎn)品的表面加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，基于箱體零件的多樣性，工業(yè)機(jī)器人噴涂塑料柔性生產(chǎn)線在產(chǎn)品規(guī)格較多的箱體企業(yè)中起著重要作用。

本文設(shè)計(jì)了一種基于RFID標(biāo)簽的工業(yè)機(jī)器人噴涂柔性生產(chǎn)線。它將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與噴涂技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制的柔性生產(chǎn)，并可噴涂各種規(guī)格的產(chǎn)品。根據(jù)噴塑烘箱噴涂軌跡的離線編程，對(duì)噴涂過(guò)程進(jìn)行模擬，以保證噴涂路徑的可行性，驗(yàn)證噴涂順序、噴涂路徑、噴塑烘箱姿態(tài)的合理性，以及噴涂所需工裝和工具的可接近性。將射頻識(shí)別技術(shù)引入多箱混合流柔性生產(chǎn)中，可根據(jù)不同的噴涂箱規(guī)格和類型調(diào)用相應(yīng)的機(jī)器人噴涂程序，噴塑烘箱大大縮短了噴涂作業(yè)時(shí)間，有效地解決了多箱混合流中的節(jié)奏優(yōu)化問(wèn)題。噴涂生產(chǎn)線，同時(shí)提高了油漆粉的利用率，大限度地減少了噴涂過(guò)程中的揮發(fā)。排放有機(jī)化合物以滿足環(huán)境保護(hù)要求。本文首先總結(jié)了噴涂柔性生產(chǎn)線的研究背景和意義，介紹了噴涂生產(chǎn)線和噴涂工藝的研究現(xiàn)狀，分析了噴涂生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢(shì)，提出了本文的主要研究?jī)?nèi)容。

通過(guò)引進(jìn)國(guó)外噴涂技術(shù)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)噴涂技術(shù)日趨完善。在噴塑烘箱上，電泳噴涂技術(shù)、靜電噴涂技術(shù)和粉末噴涂技術(shù)的發(fā)展，使噴涂技術(shù)得到了顯著的提高。我國(guó)傳統(tǒng)的噴涂工藝可概括為以下四個(gè)主要工藝：預(yù)處理-噴涂-干燥（固化）三廢處理。80年代初，引進(jìn)了500多條自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線。如何加快涂裝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化已成為我國(guó)涂裝行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。我國(guó)噴涂機(jī)器人的研究成果主要分為兩個(gè)方面：（1）機(jī)器人本體分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。目前，我國(guó)涂料行業(yè)有兩種常見(jiàn)的涂裝方式：自動(dòng)往復(fù)噴涂和手動(dòng)噴涂。自動(dòng)噴槍實(shí)施的往復(fù)噴涂生產(chǎn)線一般分為以下工藝流程：手動(dòng)上半部分自動(dòng)噴涂干燥冷卻手動(dòng)下半部分。噴塑烘箱根據(jù)被噴涂工件的實(shí)際尺寸，確定了噴塑烘箱噴涂槍的行走距離、行走速度和數(shù)量。這種工作方式靈活性差，應(yīng)變能力低，造成油漆大量浪費(fèi)。人工噴涂是手持噴槍的手動(dòng)操作。這種噴涂方式使更多的油漆分散在空氣中，降低了油漆的利用率，污染了環(huán)境，且人工成本高。加工產(chǎn)品的質(zhì)量受人為因素的影響很大。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者致力于開(kāi)發(fā)基于噴涂機(jī)器人的柔性生產(chǎn)線。

噴塑烘箱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)噴涂柔性生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的合理分析，選擇西門(mén)子S7-300 PLC和S7-1200 PLC作為噴涂機(jī)器人和噴涂柔性生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)，解決了西門(mén)子S7-300和S7-1200兩種不同PLC之間的系統(tǒng)通信問(wèn)題。噴塑烘箱在提高生產(chǎn)線靈活性的同時(shí)，提高了油漆粉的利用率，大限度地降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)，對(duì)噴霧柔性生產(chǎn)線運(yùn)行系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行了總結(jié)，并進(jìn)行了合理的功能分配。噴塑烘箱利用FANUC離線編程軟件roboguide模擬生產(chǎn)線噴涂，確定噴塑烘箱的運(yùn)行節(jié)奏和對(duì)外圍設(shè)備的干擾。然后，通過(guò)計(jì)算完成機(jī)器人噴灑路徑的規(guī)劃，并分析了不同噴涂路徑的精度和機(jī)器人的運(yùn)行節(jié)奏。

在以各種包裝箱為主導(dǎo)產(chǎn)品的企業(yè)中，由于包裝箱規(guī)格多、產(chǎn)品多樣化的特點(diǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程中采用相同的噴涂路徑，會(huì)造成涂料浪費(fèi)和效率低下。結(jié)合噴涂技術(shù)和工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，噴塑烘箱可用于噴涂箱體。通過(guò)不同的工件規(guī)格可以實(shí)現(xiàn)柔性配置，有效地提高了工件加工的精度和效率。同時(shí)，對(duì)噴霧柔性生產(chǎn)線運(yùn)行系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行了總結(jié)，并進(jìn)行了合理的功能分配。將射頻識(shí)別技術(shù)引入多箱混合流柔性生產(chǎn)中。在噴塑烘箱上線之前，RFID電子標(biāo)簽掛在盒子的表面。計(jì)算機(jī)讀取預(yù)先編寫(xiě)的標(biāo)簽信息，調(diào)用相應(yīng)的噴涂程序。噴涂機(jī)器人采用噴涂程序相應(yīng)的噴涂路徑對(duì)工件進(jìn)行噴涂，大大縮短噴涂操作時(shí)間。完成生產(chǎn)節(jié)奏的優(yōu)化。

噴塑烘箱的控制模塊具有多種工件，不同規(guī)格的工件尺寸不同，各區(qū)域包含多個(gè)值。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的全局DB塊是數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間多個(gè)數(shù)組的嵌套，因此全局DB塊應(yīng)該進(jìn)行充分的擴(kuò)展以滿足生產(chǎn)需求。因此，選用西門(mén)子S7—1200 PLC作為噴塑烘箱整個(gè)控制系統(tǒng)的核心控制器。該系統(tǒng)應(yīng)用于整個(gè)工作站的控制，包括過(guò)程控制、安全控制、機(jī)器人系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的聯(lián)鎖、噴塑數(shù)據(jù)信息管理等。在以各種包裝箱為主導(dǎo)產(chǎn)品的企業(yè)中，由于包裝箱規(guī)格多、產(chǎn)品多樣化的特點(diǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程中采用相同的噴涂路徑，會(huì)造成涂料浪費(fèi)和效率低下。西門(mén)子S7-1200 PLC作為噴淋生產(chǎn)線系統(tǒng)的總體控制主控制器，S7-300 PLC作為控制器I。n噴涂機(jī)器人和送粉系統(tǒng)。S7-1200通用控制系統(tǒng)通過(guò)PROFIBUS總線將噴塑機(jī)器人系統(tǒng)與送粉系統(tǒng)集成，完成了系統(tǒng)間的傳輸，保證了噴塑烘箱每個(gè)工件噴塑作業(yè)的連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。m.通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)S7-1200 PLC與S7-300 PLC之間的確定性數(shù)據(jù)傳輸，主站與各從站依次交換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸是確定性的。因此，本文要解決的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)S7-1200和S7-300之間的數(shù)據(jù)交換。S7-1200和S7-300控制器都提供四種類型的T通信塊：tcon、tsend、trcv，用于TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）之間的通信。